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机械CADCAM原理及应用课件第章第-节3.pptx
机械CADCAM原理及应用课件第章第-节3.pptx
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3.4
产
品工作
环
境分析
3.4.1
产
品工作
环
境的流体
对
流
换热
1.
描写流
动
与
传热问题
的控制方程
(
1
)
质
量守恒方程
对图
3.4.1
中固定的空
间
位置的微元体,
质
量守恒定律可表示
为
:
[
单
位
时间
内微元体中流体
质
量的增加
]=[
同一
时间间
隔内流入
该
微元体的
净质
量
图
3.4.1
三
维
直角坐
标
系及微元体
据此,可以得出以下的
质
量守恒方程(又称
连续
性方程,
continuityequation
):
3.4.1
产
品工作
环
境的流体
对
流
换热
1.
描写流
动
与
传热问题
的控制方程
(
1
)
质
量守恒方程
上式中的第
2
,
3
,
4
项
是
质
量流密度(
单
位
时间
内通
过单
位面
积
的流体
质
量)的散度,可用矢量符号写出
为
:
对
于不可
压缩
流体,其流体密度
为
常数,
连续
性方程
简
化
为
:
3.4.1
产
品工作
环
境的流体
对
流
换热
1.
描写流
动
与
传热问题
的控制方程
(
2
)
动
量守恒方程
对图
3.4.1
所示的微元体分
别
在三个坐
标
方向上
应
用
Newton
第
2
定律( )在流体流
动
中的表
现
形式:
[
微元体中流体
动
量的增加率
]=[
作用在微元体上各种力之和
]
并引入
Newton
切
应
力公式及
Stokes
的表达式,
可得
3
个速度分量的
动
量方程如下:
-
动
量方程
1.
描写流
动
与
传热问题
的控制方程
(
2
)
动
量守恒方程
-
动
量方程
-
动
量方程
其中
为
流体的
动
力粘度, 称
为
流体的第
2
分子粘度,
对
气体可取
为
-2/3
。
1.
描写流
动
与
传热问题
的控制方程
(
2
)
动
量守恒方程
在数
值传热
学中常常将上述
3
式等好后的分子粘性作用
项
做如下
变
化,以
-
动
量方程
为
例:
据此,上述
动
量方程可以
进
一步写成以下矢量形式:
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